研究人員利用機器學習模型來分析血液蛋白質，以估算身體器官的生物年齡，而不是時間年齡。這是一種預測表面上健康的人患有心臟衰竭、阿茲海默症和糖尿病等疾病風險的方法，可以幫助人們更早接受治療。

紀年年齡並不總是與生理年齡一致。老化過程會導致器官結構和功能退化，增加大多數慢性疾病的風險。雖然有許多方法可以評估生物衰老，但大多數方法只提供單一的全身測量，而不提供特定器官的年齡資訊。

史丹佛大學醫學院的研究人員領導的一項研究發現了蛋白質生物標記物，這些標記物可以估算器官的生物年齡，並據此估算個人的患病風險。

這項研究的通訊作者托尼-威斯-科雷（Tony Wyss-Coray）說：”我們可以估算出表面上健康的人體內某個器官的生物年齡。這反過來又可以預測一個人患與該器官有關的疾病的風險。”

研究人員研究了11個器官、器官系統或組織：心臟、肺、腦、腎臟、肝臟、胰臟、腸道、肌肉、脂肪、免疫系統和血管（脈管系統）。他們測量了5676 名20 至90 歲成年人的4979 種蛋白質，並標記了在某一器官中基因表現量比其他器官高至少四倍的蛋白質。在測量的所有蛋白質中，有856 個（17.9%）符合此定義。

他們訓練了一種機器學習演算法，利用高表達蛋白作為輸入，估算出11 個器官的年齡。他們還使用器官非特異性血漿蛋白訓練了一個”器官”模型，並使用所有蛋白質（無論特異性如何）訓練了一個”常規”模型，以比較特定器官對共同增益特徵的貢獻。對於每個個體，該演算法都會產生一個”年齡差距”，即該個體相對於同齡人的生物年齡。過去的研究發現，年齡差距與死亡風險之間存在關聯。

研究人員觀察到，具有相同常規年齡差距的個體具有不同的器官老化特徵，其中一些個體的一個或多個器官相對於一般人群而言極度老化。

Wyss-Coray說：”當我們將每個人的這些器官的生物年齡與一大群沒有明顯嚴重疾病的人的對應器官的生物年齡進行比較時，我們發現，在50歲或以上的人中，有18.4 %的人至少有一個器官的衰老速度明顯快於平均水平。我們發現，這些人在未來15 年內患該器官疾病的風險增加了”。

擁有加速老化器官的人的死亡風險高出20%到50%。雖然只有1.7%的人表現出多個器官極度衰老，但他們的死亡風險被發現顯著增加,是沒有任何明顯老化器官的人的6.5倍。

就具體器官而言，心臟老化加速的人罹患心臟衰竭的風險增加了250%，心臟病發作和心房顫動的風險也增加了。大腦年齡差距每增加一個標準差，五年內認知能力下降的臨床相關風險就會增加34%。腦部和血管加速老化對阿茲海默症進展的預測作用獨立於目前基於血液的阿茲海默症生物標記–tau 蛋白水平，且與之同樣強烈。此外，極度老化的腎臟（即超出正常值兩個標準差）與高血壓和糖尿病之間也存在密切關聯。

在表面健康的人群中識別出快速老化的器官可能意味著更早治療它們。而確定顯示過度老化和相關疾病風險的器官特異性蛋白質，可能會帶來新的標靶藥物。

研究人員說：”由此產生的器官老化模型可以預測死亡率、器官特異性功能衰退、疾病風險和進展以及組織間的衰老異質性。這種方法是微創的，只需要少量的血液樣本，可以很容易地應用於在器官層面上了解健康幹預措施（如生活方式調整和藥物療法）的效果”。

這項研究發表在《自然》雜誌。